A Hét 1988/1 (33. évfolyam, 1-26. szám)
1988-06-17 / 25. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA ••• A „zene mindenütt" mozgalom a hatvanas évek folyamán terjedt el rohamos gyorsasággal a tranzisztoros rádiók megjelenését követően. Emlékezetes, ádáz viták törtek ki ez idő tájt a beatzenerajongó fiatalok és az idősebb nemzedék nyugalomra vágyó tagjai között arról, hogy nyilvános térségeken és helyiségekben valamint a közlekedési eszközökben van-e joga az egyik tábornak fülhasogató hangerővel bömböltetní masináját és hogy a másik fél vajon köteles-e eltűrni az effajta zaklatást. A probléma egycsapásra megoldódott a Walkman azaz a sétálómagnó megjelenésével; a parányi fejhallgató az eddiginél nagyobb élvezetet nyújt a zenerajongónak, hiszen hifi minőségben hallgathatja a térhatású zenét, emellett a bírálók is elérték céljukat, mivel nem voltak már kénytelenek akaratuk ellenére osztozkodni a nem kívánt műélvezetben. Fokozatosan ellepték az utcákat a fejhallgatós gyalogosok, kerékpárosok, az új divat hódolóival egyaránt találkozni lehetett pályaudvarokon, közlekedési eszközökön, vendéglőkben, éttermekben, sőt arra is volt már példa, hogy a színházi előadást is csak aláfestő zene kíséretében tudta élvezni a hifirajongó. A walkman diadalmas térhódításának — úgy tűnt — semmi sem vethet gátat. Egészen addig, amíg japán és amerikai orvosok meg nem A sétálómagnó veszélyei kongatták a vészharangot: ha ez így megy tovább, az ezredforduló húszévesei hetvenéves fülekkel rendelkeznek! A drámai megfogalmazás mögött egyszerű felismerés rejtőzik : a túlzott, hangterhelés hatására a lakosság nagy részét a részleges vagy teljes süketség veszélye fenyegeti. A helyzet súlyossága akkor fogható fel igazán, ha tudatosítjuk, hogy a halláskárosodás visszafordíthatatlan folyamat. Ha egyszer bekövetkezik, a zenerajongó parányi fejhallgatóját felcserélheti — egy egész életre — a még parányibb fülhallgatóval, csakhogy éz már nem miniatűr rádióhoz vagy magnóhoz, hanem a hallókészülékhez csatlakozik. Az emberi hallószerv a legcsodálatosabb és legbonyolultabb berendezések közé tartozik. Szerkezeti felépítésének és működési mechanizmusának összetettségét bizonyítja, hogy működését minden részletében még ma sem ismerjük. Az információk negyvennegyvenöt százalékát hallás útján szerezzük, még az abszolút képátviteli rendszernek tekintett televízió esetében is hiányos tájékoztatást adna egymagában a kép. Elég csak a készülék hangját lecsavami ahhoz, hogy ne tudjuk mindazt értelmezni, amit látunk. Ezért egy kissé bizarrul fogalmazva nyugodtan kijelenthetjük, hogy hallásunkra vigyázni kell, mint a szemünk fényére ... Az akusztikusok meghatározása szerint a hang a levegő molekuláinak rezgése (mikroszkopikus értelemben), illetve a levegő nyomásváltozása (makroszkopikus értelemben). Tehát a hangforrás egy meghatározott közegnek — a levegőnek — adja át a rezgést, amely ebben terjedve jut el a befogadóhoz. Ennek megfelelően a legjobb hangszigetelő a légüres tér, hiszen közeg hiányában a hang nem képes terjedni. Mivel az emberi testnek nemcsak fiziológiai, hanem bizonyos fizikai tulajdonságai is vannak — akadály a hang útjában, szórja és elhajlásra kényszeríti azt —, a testrészek a hangot bizonyos mértékig befolyásolják, megváltoztatják. A hangrezgés első állomása a külső fül, amely a fülkagylóból és a hallójáratból áll. Az oldalról, tehát a fülkagylóba merőlegesen érkező hang nagyjából akadálytalanul jut el a dobhártyára. Viszont a szemből, tehát csaknem a fülkagyló síkjából érkező hang nyomását — a rezgésszámtól függően — a fej jelenléte megnöveli (általában három-hat decibellel, ami harminc-ötven százalékos hangerönövekedésként jelentkezik!) A hallójárat egy olyan hangcsatorna, amelynek egyik jellemző tulajdonsága a rezonancia. Amikor a beérkező hang hullámhosszának egynegyede megegyezik a hallójárat hosszával, rezonancia jön létre. Erre négy kilohertzen kerül sor, amikor is a fül érzékenysége meredeken megnő, több mint tíz decibellel — tehát tízszeresére „erősiti" fel a hangot, rendkívüli mértékben növelve a hallószerv megterhelését. A középső fül a dobhártyával kezdődik, amely a dobüreget zárja el, ebben helyezkednek el a hallócsontocskák. A kalapács a dobhártyához rögzült, az üllőre támaszkodik, ennek nyúlványa'pedig a kengyellel van öszszekapcsolva, amelynek talpa a belső fül nyílásához tapad. A hallócsontocskák az összekötő izmokkal együtt rugalmas rendszert alkotnak: a gyenge rezgéseket a lehető legkisebb veszteséggel továbbítják, míg a nagyon erőseket — a lehetőségekhez mérten — csillapítva közvetítik. Ez utóbbi esetben az izmok megfeszülnek, a kengyel kilendül, védve a belső és a középső fül határán elhelyezkedő ovális ablakot a sérüléstől. A túlságosan erős hangok (pl. robbanás) következményeitől a dobhártyát az Eustach-kürt védi. Ez a csatorna a dobüreget a garatüreggel köti össze, a középfül és a külső fül nyomáskiegyenlítésében van szerepe. Az első világháború folyamán — amikor először alkalmaztak nagy hordtávolságú ágyúkat. srapneleket és bombákat — nagyapáink a saját bőrükön tapasztalhatták, hogy aki robbanáskor nem tátotta el a száját, bizony megsüketülhetett: a légnyomás átszakította a dobhártyáját. A szájba és a fülbe egyszerre érkező nyomáshullám viszont lehetővé tette a halláskárosodás elkerülését. A belső fül 3 mm X 1,5 mm-es ovális ablaka 3,6 mm2-es felületen érintkezik a kengyellel. A hang innen a belső fül csatornáinak folyadékában terjed. Ahhoz, hogy a rezgés a legkisebb veszteséggel jusson tovább, nyomásváltozásra van szükség. A dobhártyán megjelenő nyomás a csatornákban tizennyolcszorosára nő. ez a gyakorlatban olyan transzformátorhoz hasonlítható, amelynek impedanciaáttétele 1 : 36. A belső fül legfontosabb része a Corti-féle szervet magába foglaló csiga. Ebben a szervben finom szőrsejtek és a hozzájuk csatlakozó hallóideg-végkészülék alakítják át a rezgést idegimpulzusokká, amelyek az idegpályákon kerülnek az ágyba. A ma általánosan elfogadott frekvenciaelmélet szerint (korábban a kevésbé tökéletes Helmholtz, majd Evald-féle elmélet volt érvényben) a különböző hosszúságú szörsejtek — melyek mérete 0,09 mm-töl 0,5 mm-ig terjed — a beérkező rezgéseknek megfelelően berezegnek. A hozzájuk csatlakozó receptorok (érzékelő sejtek) a rezgésnek megfelelő idegimpulzust egy analizáló szervbe küldik, amely összegezi az ingereket, innen jutnak el az agyba, ahol kialakul a hangérzet. A hallás mechanizmusának a tisztázásáért a Harvard Egyetem magyar származású fizikusa, Békési György 1961-ben megkapta az orvosi-fiziológiai Nobel-dijat. A hallási folyamatok kutatását Békési az 1857-ben Helmholtz által felállított rezonanciaelmélet alapján kezdte meg. Egy csigát utánzó modellel dolgozott, hidrodinamikus rendszernek tekintve a csigát, amelyben a hangrezgés hatására tovahaladó hullámzás jön létre. Ezeknek a kilengési (amplitúdó) maximuma egy meghatározott szőrsejthez kötött. Rájött, hogy a membrán rezgése úgy válik idegingerületé, hogy az érzéksejtek szőrei a nyomás és húzás által elhajolnak. Mivel ö hangeiemzés már a csigában létrejön, az agyban ez csak finomodik. Mindennapi életünkben sokféle zaj vesz körül bennünket, amelyek ellen meglehetősen nehéz védekezni még akkor is, ha a túlzott hangnyomás ellen némi védelmet nyújt a középső fül nyomásának kiegyenlítése az Eustach-kürtön keresztül. Ez viszont egyáltalán nem érvényes a walkmanra: a fejhallgató fülre tapadó korongja a hallójárat felöl változó hangnyomásnak teszi ki a dobhártyát, miközben a garatüreg irányából nincs lehetőség nyomáskiegyenlítésre. Valójában mekkora megterhelést jelent a játékszernek tűnő fejhallgató a hallószerv számára? Ez számszerűleg — egy átlagos készüléknél — 100 dB körül mozoghat. Gyárakban nyolcvan decibeli fölötti hangterhelés esetén védeni kell a dolgozókat a káros következményektől. Állandó jellegű zajnál ez már tartós következményekkel jár: ideg- és érrendszeri betegségeket, továbbá komoly halláskárosodást okoz. A tapintási küszöb elérésénél — amikor a beérkező hang puszta bőrfelülettel is érzékelhető — 1 W teljesítményű a légnyomás négyzetméterenként. Ez a hangerő már — ha évekig szenvedi el az ember — a teljes süketség kiváltásához is elegendő. Mivel a miniatűr fejhallgató korongjának felülete általában kisebb tíz négyzetcentiméternél, egy ezred vatt kimenő teljesítménynél már elérhető a tapintási küszöb. Tekintve, hogy a jobb kivitelű walkmanok teljesítménye tized watt nagyságrendű, ez teljesen új elemek esetében nemcsak a tapintási, hanem a fájdalomküszöb eléréséhez is elegendő. Figyelembe véve, hogy azért nem mindenki hallgatja maximális teljesítménnyel a zenét, nagyjából 95—100 dB középértékkel számolhatunk. Akárcsak a zenei stúdiókban. Ahhoz, hogy a zenében — annak meglehetősen nagy dinamikája miatt — a legkisebb intenzitású hangok is jól érzékelhetők legyenek, a professzionális gyakorlatban az általánosnál nagyobb hangerőt szoktak használni zenei felvételek készítésénél. Tévé-, rádió- és hanglemezstúdiókban ugyanis elsőrendű kérdés, hogy a nemkivánt zörejeket eltávolítsák, kiszűrjék a műsorból, ezért kénytelenek a hangmérnökök és a zenei rendezők szervezetüket túlzott hangerővel megterhelni. Mérési eredmények szerint a hangkeverő részlegekben 90—95 dB körüli az átlagos zenei teljesítmény viszonylagos értéke (a decibeli olyan viszonyszám, amely a leggyengébb hallható hanghoz képest adja meg a teljesítmény, illetve a hangnyomás értékét). Ennek hosszú távú következményei jól ismertek: a legtöbb zenei rendező és hangmérnök elöbb-utóbb halláskárosodásban szenved, szakmai pletyka szerint süket. A walkman zenéjének élvezői gyakorlatilag ugyanilyen mértékű zajártalomban részesülnek — még akkor is, ha ezt szórakozásnak, kikapcsolódásnak tekintik. Ez természetszerűleg ugyanazzal a következménnyel jár, mint a stúdióban dolgozók esetében. A helyzetet súlyosbítja, hogy — fiziológiai adottságokból kifolyólag — fiatal korban a szervezet túlterhelhetösége ugyan sokkal nagyobb, viszont egyáltalán nem jelenti a káros következmények elmaradását. Az emberi füllel érzékelhető hangsávot analizálva kiderül, hogy a teljesítmény döntő hányada — mintegy háromnegyede — a mély hangokra esik. Bár ezek a hangok alkotják az ún. alaphangokat, a felsőbb harmonikusok pedig a hangszínt határozzák Folytatás a 19. oldalon 16
